2016焊接工艺课程设计报告样板.docVIP

XI`AN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY 课程设计报告 课程名称 焊接工艺课程设计 专 业：金属材料工程 班 级：130302 姓 名：张斌 学 号：120301119 指导教师：王喜锋 成 绩： 2017年1月6日 题目：12Cr2M01珠光体耐热钢的焊接工艺评定设计 摘要：本文针对超高压压力容器，重点分析12Cr2Mol珠光体耐热钢焊接性，进行了焊接方法、焊接材料、工艺参数选择．采用钨极氩孤焊打底，MAG焊填充、盖面的焊接工艺，保证了焊接质量，成功地焊接珠光体耐热钢超高压压力容器产品。 关键词：珠光体耐热钢；焊接工艺 引言 随着我国能源技术的发展，珠光体耐热钢在高温、高压产品中的运用日趋广泛，12Cr2Mol珠光体耐热钢阀体要承受200MPa过热蒸汽压力的作用，属于超高压压力容器。由于阀体结构的特点，需要采用锻一焊结构形式。但是太重以往仅仅采用15CrMo、15Mo3等珠光体耐热钢生产过压力容器，缺乏12Cr2Mol珠光体耐热钢焊接经验．所以有必要进行12Cr2Mol珠光体耐热钢的焊接分析和焊接试验。 阀体技术要求 1.1焊接接头的抗拉强度太于500MPa； 1.2单面焊双面成形； 1.3 X射线探伤执行JB4730--94《压力容器无损检测》，要求焊缝达到Ⅱ级; 1.4焊缝错边量小于lmm. 2．12Cr2Mol焊接性分析 12Cr2Mol为低合金珠光体耐热钢, 经过锻造调质处理，12Cr2Mol钢中加铬至28％时与碳形成稳定的碳化物，不再与氢作用，即有抗氢蚀能力；加人钼进一步提高抗氢蚀能力，并会改善钢的高温性能。一般用于工作温度450~C以下的大型加氢装置。根据JB4726—94《压力容器用碳素钢和低合金锻件》. 12Cr2Mol钢化学成分见表1 C Si Mn P S Cr Mo ＝0.15 =0.50 0.30~0.60 =0.035 2.00~2.50 0.90~1.10 0.90~1.10 12Cr2Mol钢的力学性能要求见表2 热处理状态 回火温度（°C） 6b(Mpa) 6s(Mpa) (%) HB Q+T =680 510~680 =310 =18 136~201 根据日本焊接学会碳当量计算公式，12Cr2Mol钢的碳当量Ceq=1．046％，I2Cr2Mo1 Ceq=C+Mn／6+si／24+Ni／4o+Cr／5+Mo／4+v／14(％)钢的焊接性差．焊接时如果冷却速度较大，则易形成淬硬组织。因此预热和缓冷是防止该类钢冷裂纹的重要措施。12Cr2Mo1钢焊前需预热250°C。 3．12cMo1钢焊接方法及焊接材料的选择 目前用于12Cr2Mol钢焊接方法主要有：手工焊、气保焊、氩弧焊，而其中手工焊用于工厂装配和现场焊接；气保焊包括实芯焊丝和药芯焊丝，多用于打底焊、填充焊、盖面焊,当MAG焊时采用混合气体，它既具有氩气的优点，如电弧稳定、飞溅小，很容易获得轴向喷射过渡等，又因为具有氧化性，克服了用单一氩气焊接时产生的阴级飘移现象．保护效果良好，同时又改善了溶深提高了工作效率：氩弧焊主要用于探伤产品的打底焊．具有溶深浅的特点，因而采用氨弧焊打底，不仅反面成形良好，而且焊缝质量可靠．但生产效率低。在阀体的焊接中我们选择了氩弧焊打底焊、气保焊填充焊、盖面焊。为保证焊接接头的常温与高温的力学性能，焊缝金属的主要化学成分应与被焊钢材接近，否则在长期高温运行条件下，焊接接头合金元素会发生扩散，特别是在熔合区的碳发生迁移，使接头的持久强度和塑性降低，影响结构长期可靠地工作。所以氩弧焊焊接材料为：SGMoO2．5mm，气保焊焊丝为：H08CrMnNMoA1．2mm；保护气体为：80％Ar+20％C02。 气保焊焊丝的化学成分见表3 牌号 C Mn Si Cr Mo P S H108CrMn SiMoA =0.15 0.088 0.60~1.50 1.28 0.30~0.90 0.54 1.00~1.60 1.29 0.40~0.65 0.48 0.025 0.020 0.025 0.016 4．12cr2Mo1铜阀体焊接工艺 根据阀体技术要求、12Cr2Mo1钢焊接性分析，我们制定了阀体焊接工艺： 4．1阀体焊前切削加工焊接坡口，坡口类型为V型坡口，a=60~C，钝边0．5一lmm。 4．2焊前阀体整体预热250℃．均温1—2h。 4．3焊接方法为氩弧焊打底、MAG焊填充焊、盖面焊。 4．4氩弧焊焊丝为：SGMoO2．5mm，MAG焊焊丝为：H08